在CST（Computer Simulation Technology）软件中，激励源是电磁场仿真中至关重要的组成部分。它们用于模拟信号、波或电流的施加，从而在电磁模型中生成电磁场。正确设置激励源是确保仿真结果准确的关键步骤之一。
一、激励源类型
CST中支持多种类型的激励源，以满足不同仿真需求，常见的激励源类型包括：
波导端口激励：用于模拟波导结构中的电磁场分布，适用于微波、毫米波等频段的仿真。在设置时，需要定义波导的几何尺寸、工作模式以及频率范围等参数。
离散端口激励：用于模拟微带线、共面波导等传输线结构中的电磁场分布。通过设置端口的阻抗、电压或电流等参数，可以模拟信号在传输线中的传播特性。
平面波激励：用于模拟外部电磁场对目标物体的影响，如雷达散射截面（RCS）分析、电磁兼容性（EMC）分析等。在设置时，需要定义平面波的极化方向、强度以及入射角度等参数。
集总元件激励：用于在仿真模型中引入电阻、电感、电容等集总元件，以模拟电路中的特定功能。通过设置集总元件的数值和位置，可以分析其对电磁场分布的影响。
二、激励源设置步骤
打开CST软件并创建新项目：首先，打开CST软件并创建一个新的仿真项目，选择适当的求解器类型（如频域求解器或时域求解器）。
定义仿真区域和边界条件：根据仿真需求，定义仿真区域的几何尺寸和边界条件。常见的边界条件包括完美导体（PML）、周期性边界等。
添加模型结构：在仿真区域中添加需要仿真的模型结构，如天线、滤波器、电路板等。确保模型结构的几何尺寸和材料属性与实际情况相符。
设置激励源：
波导端口激励：在模型结构中选择波导端口的位置，并设置波导的几何尺寸、工作模式以及频率范围等参数。在Waveguide Port对话框中，可以指定需要考虑的模式数以及端口的阻抗等属性。
离散端口激励：在模型结构中选择离散端口的位置，并设置端口的阻抗、电压或电流等参数。可以通过Simulation > Sources and Loads > Discrete Port菜单项来添加和设置离散端口。
平面波激励：在远离观测对象的位置设置平面波激励，并定义平面波的极化方向、强度以及入射角度等参数。可以通过Simulation > Sources and Loads > PlaneWave菜单项来添加和设置平面波激励。
集总元件激励：在仿真模型的适当位置添加集总元件，并设置其数值和位置。可以通过Simulation > Sources and Loads > Lumped Element菜单项来添加和设置集总元件。
配置求解器参数：根据仿真需求，配置求解器参数，如网格精度、时间步长、迭代次数等。这些参数对计算速度和结果精度有直接影响。
运行仿真并分析结果：设置完成后，点击Start按钮开始仿真。仿真完成后，可以通过CST提供的后处理工具查看和分析仿真结果，如电场分布、磁场分布、S参数等。
三、高级设置与优化
阻抗匹配：在设置激励源时，需要注意阻抗匹配问题。如果激励源的阻抗与模型结构的阻抗不匹配，可能会导致反射和驻波等问题，影响仿真结果的准确性。因此，在设置激励源时，需要确保阻抗匹配。
相位设置：对于某些仿真场景，如天线阵列、相控阵雷达等，需要考虑激励源的相位设置。通过调整激励源的相位，可以实现特定的波束指向和波束形状。
多端口网络分析：对于包含多个端口的复杂模型结构，可以进行多端口网络分析。通过定义多个离散端口或波导端口，并分析它们之间的相互作用和传输特性，可以深入了解模型结构的电磁性能。
优化算法：CST提供了多种优化算法，如遗传算法、粒子群算法等。这些算法可以用于优化模型结构的几何尺寸、材料属性以及激励源的参数等，以实现特定的仿真目标。
综上所述，CST激励源设置方法涉及多种类型和步骤，需要根据具体仿真需求进行灵活选择和配置。通过合理设置激励源和求解器参数，可以获得准确可靠的仿真结果，为电磁设计和优化提供有力支持。
